Mechanics of Microstructured Solids pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer

作者:Ganghoffer, J. -F; Pastrone, Franco;

出品人:

页数:136

译者:

出版时间:2009-04-23

价格:USD 129.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783642009105

丛书系列:

图书标签:

• Microstructure
• Mechanics
• Solid Mechanics
• Materials Science
• Continuum Mechanics
• Micro Mechanics
• Multiscale Modeling
• Composite Materials
• Fracture Mechanics
• Nanomaterials

弹性体中的微观结构：从基本原理到前沿应用 本书涵盖了固体力学领域中关于微结构材料的弹性行为、本构关系、尺度效应以及先进制造技术的深度探索。 第一部分：微观结构力学的基本概念与理论基础 本部分旨在为读者建立一个坚实的理论框架，理解材料内部微观结构如何影响宏观力学响应。 第一章：微观结构与材料行为的耦合 本章首先界定了“微结构”的范畴，包括晶粒尺寸、晶界、相界面、位错森林以及孔隙和裂纹等在微米和纳米尺度上的特征。我们将深入探讨这些结构特征如何作为应力集中点、滑移阻碍或软化区域，从而主导材料的整体力学性能，例如屈服强度、韧性与疲劳寿命。重点讨论尺度效应（Size Effect），解释当材料尺寸接近或小于特征微观尺寸（如平均晶粒尺寸）时，经典连续介质力学模型的局限性及其需要修正的方面。 第二章：非经典弹性理论与本构关系 针对微结构材料，传统的基于柯西应力和应变的应力-应变关系往往不足以精确描述其行为。本章将详述广义连续介质理论，特别是应力梯度理论（Strain Gradient Theory）。我们将引入旋转矢量（Rotations）和非对称应力张量（Asymmetric Stress Tensors）的概念，如扭矩张量和挠率张量，以描述材料内部的微观运动和旋转自由度。详细推导基于梯度弹性（Gradient Elasticity）的本构方程，包括梯度弹性系数的物理意义及其与材料微观结构的定量关联。此外，还将介绍描述具有特定取向或有序结构的材料（如液晶弹性体或纤维增强复合材料）所需的张量分析工具。 第三章：多尺度建模方法论 有效预测微结构材料性能需要跨越多个尺度的计算策略。本章系统介绍了当前主流的多尺度建模方法。从原子尺度模拟（如分子动力学MD）如何提供基础的相互作用势能和晶格常数，过渡到介观尺度模拟（如晶格动力学或相场法），后者关注位错动力学和晶粒生长。重点阐述平均场方法（Mean-Field Homogenization），如自洽模型（Self-Consistent Scheme）和 Mori-Tanaka 方法，它们如何将微观信息有效地映射到宏观连续介质模型中。最后，讨论如何利用有限元方法（FEM）结合这些多尺度结果，进行复杂载荷条件下的宏观结构分析。 第二部分：微结构对特定力学现象的影响 本部分将应用前述理论工具，聚焦于微结构材料在关键力学问题中的具体表现。 第四章：塑性、加工硬化与位错动力学 深入探讨微观尺度下塑性变形的根本机制。详细分析位错线的运动、交割和缠结，特别是当晶粒尺寸降至纳米级别时，Hall-Petch效应的失效与反常（Inverse Hall-Petch Effect）的物理根源，例如晶界滑移和晶粒旋转的作用。引入基于统计物理的位错源模型，并解释加工硬化率的微观起源。对于具有复杂微观织构的材料，讨论其各向异性的塑性流动规则，如Hill'48 或 Barlat'89 模型的修正与应用。 第五章：疲劳与断裂的微观机制 本章侧重于微结构在疲劳损伤累积和最终断裂过程中的控制作用。分析疲劳裂纹的萌生，从表面滑移带的形成到微裂纹的扩展，强调晶界和夹杂物对萌生寿命的影响。在断裂力学部分，探讨R-曲线（裂纹抗扩展阻力曲线）的微观起源，特别是微结构对裂纹钝化（Crack Tip Shielding）机制的贡献，例如韧致材料中的纤维桥接或晶粒间的解耦作用。介绍疲劳损伤模型，如基于累积滑移的微观模型，用于预测剩余寿命。 第六章：黏弹性、黏塑性与粘弹性体的行为 针对聚合物基复合材料或金属玻璃等具有时间依赖性的材料，本章详细阐述其微观结构与时间尺度之间的关系。介绍时间-温度等效原理（Time-Temperature Superposition Principle），并从分子链段运动的角度解释高分子材料的蠕变和应力松弛现象。对于黏塑性材料，区分黏性流动和晶体塑性行为的竞争机制，并引入Backer方程或更先进的粘弹性本构模型，用以描述材料在不同应变率下的响应过渡。 第三部分：先进微结构材料的制造与性能验证 本部分将探讨如何通过工程手段精确控制微结构，并评估这些新型材料的性能。 第七章：增材制造（3D 打印）中的微观结构控制 重点分析选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）等增材制造工艺对材料微观结构造成的独特影响。讨论快速凝固速率如何导致形成细小非平衡晶粒、枝晶结构以及残余应力的生成。阐述热梯度和冷却速率在决定晶粒取向（如柱状晶生长）中的关键作用，以及如何利用工艺参数精确调控这些微观结构以优化各向异性力学性能。 第八章：实验技术在微结构表征中的应用 本章详细介绍了用于微观尺度力学性能测量的先进实验技术。包括同步辐射 X 射线衍射（XRD）用于原位应力分析和织构演化，扫描电镜（SEM）/透射电镜（TEM）结合电子背散射衍射（EBSD）用于晶粒尺寸、形貌和取向的精细成像。着重介绍微/纳观拉伸测试，特别是原位微拉伸台配合电镜或同步辐射束线，实时观测微裂纹扩展、位错运动和界面失效过程。 第九章：功能性与智能微结构材料 展望前沿研究方向，本章关注具有特定功能响应的微结构材料。讨论形状记忆合金（SMA）中的马氏体相变与双稳态行为，以及智能材料（如压电或电活性聚合物）的应力-电场耦合效应。探讨如何通过设计周期性或梯度微结构来实现超常力学性能，例如超高模量或负泊松比（拉胀材料）的结构设计原理和有限元验证方法。 本书面向高等院校研究生、科研人员以及从事先进材料设计与制造的工程师，旨在提供一个全面、深入且严谨的微结构固体力学研究指南。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当吸引人，那种深邃的蓝色搭配略带金属质感的标题，立刻给人一种科学、严谨的感觉。我当初选择它，很大程度上是被这个名字所吸引：《Mechanics of Microstructured Solids》。光是“微结构固体”这几个字，就勾起了我对物质内部微观世界运作原理的强烈好奇。我一直觉得，材料的宏观性能，比如强度、弹性、韧性等等，其根源必然深藏于其微观结构之中。而“力学”二字，则意味着这本书将深入探讨这些微观结构是如何响应外力的，又是如何通过其自身的形变、断裂、流动等机制来决定宏观表现的。我期待着它能带我领略纳米颗粒如何组建成宏观材料，晶格缺陷如何影响材料的屈服强度，甚至是多孔介质中流体行为的复杂性。我猜想，这本书会以一种循序渐进的方式，从基本的力学原理出发，逐步引入微结构的概念，然后详细阐述不同类型的微结构（如晶体、聚合物、复合材料、泡沫材料等）在受力情况下的行为特征。或许还会包含一些经典的力学模型和最新的研究进展，让我能够一窥当前该领域的研究前沿。我特别希望书中能有一些直观的图示或模拟，能够帮助我理解那些抽象的力学概念和复杂的微观形变过程。毕竟，对于我这样一名对固体力学充满兴趣但又非专业出身的读者来说，清晰的视觉辅助至关重要。

评分☆☆☆☆☆

当我在书架上看到《Mechanics of Microstructured Solids》时，我立刻被它所传达出的专业性和前沿性所吸引。这个名字精准地概括了一个关键的研究方向：如何理解和运用材料的微观结构来控制其宏观力学行为。我一直认为，现代材料科学和工程领域，很大程度上依赖于对微观世界的精细调控，而这本书正是聚焦于这一核心问题。我预设它会深入探讨各种微结构（如晶界、位错、纳米颗粒、纤维、孔洞等）的形成机制，以及它们在受力作用下的演化过程。它很可能还会涉及一些高级的力学概念，比如细观力学、断裂力学、以及塑性变形理论在微结构材料中的应用。我特别希望书中能够解释，为何一些看似简单的微结构排列，却能赋予材料意想不到的强度、延展性或抗疲劳性。这本书的出现，或许能为我提供一种全新的视角来审视材料的性能，并启发我思考如何通过设计特定的微结构来实现材料性能的最优化。我期待它能让我对诸如金属合金、陶瓷、聚合物复合材料甚至生物材料等广泛的微结构固体，有一个更深层次的力学理解。

评分☆☆☆☆☆

我被这本书的内容深深吸引，尤其是它对“微结构”概念的独到解读。这本书似乎不仅仅是陈述一堆冰冷的公式和定理，而是试图构建一个完整的图景，展示微观世界的复杂性如何最终塑造我们日常所见的宏观世界。我曾经对某些材料在受力时表现出的奇异行为感到困惑，例如某些高分子材料在拉伸过程中出现的颈缩现象，或者某些陶瓷材料的脆性断裂。我猜想，这本书会深入剖析这些现象背后的微观机制，比如聚合物链的取向和滑移，或者陶瓷内部微裂纹的萌生和扩展。它大概会从微观力学单元（如单个晶粒、颗粒、纤维、孔洞等）的受力行为讲起，然后探讨这些单元之间的相互作用，以及它们如何共同构成一个宏观的、具有特定力学性能的整体。我非常期待书中能够对不同尺度的力学行为进行联系，比如从原子尺度上的键断裂，到晶格缺陷的运动，再到宏观裂纹的扩展，建立起一个清晰的链条。这本书的命名让我觉得它会是理解材料性能和设计新型材料的关键钥匙，它应该能为我提供一套分析和预测材料在不同应力状态下表现的理论框架。

评分☆☆☆☆☆

这本书的扉页设计给我留下深刻印象，简练的标题《Mechanics of Microstructured Solids》仿佛一张邀请函，邀请我去探索一个充满挑战与机遇的领域。我所理解的“微结构固体”，不仅仅是指那些肉眼可见的粗糙表面，而是更深层次的、由纳米或微米级单元组成的复杂形体。这本书很可能涵盖了多孔介质、复合材料、多晶体材料、以及生物组织等各种典型的微结构固体。我特别感兴趣的是，书中所阐述的力学原理，是否能够解释为何某些材料在微观结构设计的优化下，能够实现远超传统材料的性能。例如，如何通过控制纳米颗粒的尺寸、形状和分布，来提升复合材料的强度和韧性，或者如何通过设计材料的孔隙结构，来改善其吸能或过滤性能。我猜测，这本书会涉及许多先进的力学模型，例如连续介质力学在微观尺度上的推广，或者基于离散元法、有限元法的数值模拟方法，来研究微结构固体的力学响应。我希望书中能够给出一些实际工程应用中的案例，让我看到这些理论研究是如何转化为实际的材料设计和产品制造的，从而加深我对这本书实用价值的认知。

评分☆☆☆☆☆

选择《Mechanics of Microstructured Solids》这本书，是因为它触及了我一直以来对材料内在奥秘的好奇心。这个书名直接指明了其核心内容——微结构对固体材料力学性能的影响。我理解的“微结构”，可能涵盖了从原子排列到晶粒边界，从纳米尺度上的缺陷到微米尺度的相界，甚至是宏观材料内部的孔隙网络。这本书很可能将力学分析的视角，从传统的宏观连续介质力学，延伸到对这些微观形体和界面行为的深入探究。我期待它能解释，为何材料在经历塑性变形时，晶格中的位错运动如此关键；为何复合材料的性能，很大程度上取决于纤维与基体的界面结合强度；为何多孔材料的力学响应，会与孔隙的连通性和尺寸分布息息相关。我猜想，这本书会用严谨的数学模型和力学理论，来阐述这些微观机制，并试图将它们与宏观的应力-应变关系联系起来。它或许还会探讨一些现代实验技术，例如电子显微镜、原子力显微镜等，是如何帮助我们观察和理解这些微观结构的，以及如何指导我们进行材料设计。这本书对我而言，就像一把钥匙，能帮助我打开理解材料行为的深层机制的大门。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆